1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 物质的量 气体摩尔体积 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解物质的量 (n)及其单位摩尔 (mol)、摩尔质量 (M)、气体摩尔体积 (Vm)、阿伏加德罗常数 (NA)的含义。 2.能根据微粒 (原子、分子、离子等 )的物质的量、数目、气体体积 (标准状况下 )之间的相互关系进行有关计算。 2017,全国卷 , 8T 2016,全国卷乙, 8T 2016,全国卷丙, 11T 2016,天津卷, 7T 2016,四川卷, 4T 物质的量、气体摩尔体积是高考必考的知识点,命题主要方式为“ 已知 NA为阿伏加德罗常数的值,判断和 计算一定量的物质所含粒子数的
2、多少 ” 。题目在注重对计算关系考查的同时,又隐含对物质状态、物质结构、氧化还原反应、电离、水解、分散系等知识的考查。 分值: 3 6 分 考点一 物质的量 摩尔质量 1物质的量及其单位 (1)定义:表示含有 ! _一定数目微观粒子 _#的集合体的物理量。符号为 !_n_#。 (2)单位: ! _摩尔 _#,简称摩,符号为 ! _mol_#。 (3)物质的量的规范表示方法: 2阿伏加德罗常数 (1)定义: ! _0.012_kg_12C所含的原子数 _#为阿伏加德罗常数,其数值约为 !_6.0210 23_#,单位为 ! _mol 1_#,符号为 ! _NA_#。 (2)计算公式:物质的量 n
3、、阿伏加德罗常数 NA与粒子数 N 之间的关系为! _n NNA_#。 3摩尔质量 (1)定义: ! _单位物质的量 _#的物质所具有的质量。符号为 ! _M_#,单位为 ! _g/mol(或 gmol 1)_#。 (2)数 值:当摩尔质量以 ! _gmol 1_#为单位时,在数值上等于该物质的 !_相对原子质量 (或相对分子质量 )_#。 【 精品教育资源文库 】 (3)计算公式:物质的量 n、质量 m和摩尔质量 M之间的关系为! _n mM_#。 关于物质的量、摩尔质量的易混点 (1)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,不能理解成物质的质量或物质的数量,其单位是摩尔。物质的量的描
4、述对象是微观粒子,如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等,不能用于描述宏观物体。 (2)摩尔质量与相对 原子 (或分子 )质量的易混点: 摩尔质量的单位是 gmol 1或 kgmol 1,相对原子 (或分子 )质量的单位为 1,不是同一个物理量。摩尔质量只有当以 gmol 1作单位时,在数值上才等于其相对原子 (或分子 )质量。 熟记几组摩尔质量相同的物质,如 H2SO4 和 H3PO4(98 gmol 1); Mg3N2、 KHCO3 和CaCO3(100 gmol 1); CO、 N2、 C2H4(28 gmol 1)。 1判断正误,正确的划 “” ,错误的划 “” 。 (1)(2
5、016 四川卷 )2.4 g Mg在足量 O2中 燃烧,转移的电子数为 0.1NA。 ( ) (2)同温、同压、同体积的 CO和 NO含有相同数目的质子数。 ( ) (3)NaOH的摩尔质量为 40 g。 ( ) (4)23 g Na与足量 H2O反应完全后可生成 NA个 H2分子。 ( ) (5)氖气的摩尔质量 (单位: gmol 1)在数值上等于它的相对原子质量。 ( ) (6)2 mol H2O的摩尔质量是 1 mol H2O的摩尔质量的 2倍。 ( ) (7)1 mol任何物质都含有 6.0210 23个分子。 ( ) 2 (1)1 mol H2SO4中含 有! _6.0210 23(
6、或 NA) _#个硫原子,所含氧原子与 !_72_#g水所含氧原子数相同。 (2)含 0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含 ! _1.2_# mol SO24 , Al3 的物质的量 !_ _#。 标准状况下, 22.4 L CH4; 1.5 mol NH3; 1.806 1024个 H2O; 标准状况下, 73 g HCl。 质量、物质的量与微粒数目之间的换算 【 精品教育资源文库 】 例 1(1)1.20410 24个氯化氢分子的物质的量为 ! _2_mol_#; (2)6 g H2的物质的量为 ! _3_mol_#; (3)0.3 mol NH3的质量为 ! _5.1_g_#
7、; (4)4 下的 27 mL水的物质的量为 ! _1.5_mol_#; (5)已知 16 gA 和 20 g B 恰好完全反应生成 0.04 mol C 和 31.76 g D, 则 C 的摩尔质量为 ! _106_gmol 1_#。 例 1设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( ) A 78 g苯含有 C=C双键的数目为 NA B常温常压下, 100 g 17% H2O2水溶液中含氧原子的总数为 NA C 14.9 g KCl与 NaClO的混合物中含氯元素的质量为 7.1 g D 1 mol硝基 ( NO2)与 NA个二氧化氮 (NO2)分子所含的电子数目相等 答题送检 来自
8、阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 A 误认为苯 ( )含碳碳双键 2 B 忽视了 H2O2水溶液中水所含有的氧原子 2 解析 苯分子中不含 C=C 双键, A 项错误; 100 g 17% H2O2 水溶液中 n(H2O2)10017% g34 gmol 1 0.5 mol, H2O2 分子中含有的氧原子的数目为 0.52 NA NA,溶液中的水还含有一部分氧原子,其总数大于 NA, B项错误。 答案 CD 1设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( A ) A 1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为 0.1NA B 0.1 mol 丙烯酸中含 有双键的数目为 0.
9、1NA C标准状况下, 11.2 L苯中含有分子的数目为 0.5NA D在过氧化钠与水的反应中,每生成 0.1 mol 氧气,转移电子的数目为 0.4NA 解析 1.6 g O2和 O3的混合物中氧原子质量为 1.6 g,物质的量是 0.1 mol, A项正确;【 精品教育资源文库 】 丙烯酸 (CH2=CHCOOH)中含有 0.1 mol丙烯酸含有 0.2 mol双键, B项错误;标准状况下,苯不是气体, C项错误; 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2 ,反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,每生成 1 mol氧气,转移 2 mol电子, D项错误。 最简式相同的物质组成的混合物计算原
10、子总数时,不用考虑各混合物的占比, N(最简式 ) mM?最简式 ? NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为 CH2O,常温常压下, 3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的 N(CH2O)为 0.1NA,含有的原子总数为 0.4NA。类似的例子还有计算一定质量的 O2和 O3、乙烯和环丙烷、 NO2和 N2O4的原子数目等。 1判断正误,正确的划 “” ,错误的划 “” 。 (1)(2016 全国卷乙 )14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NA。 ( ) (2)18 g D2O和 18 g H2O中含有的质子数均为 10NA。 ( ) (3)60 g丙醇中存在的共价键总数为 10NA。 (
11、) 考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗 定律 1影响物质体积的因素 2气体摩尔体积 (1)定义:一定温度和压强下, ! _单位物质的量 _#的气体所占的体积。符号为! _Vm_#,单位为 ! _L/mol(或 Lmol 1)_#。 (2)标准状况下的气体摩尔体积:在标准状况 (指温度为 ! _0_ _#, 压强为 ! _101_kPa_#)下约为 ! _22.4_Lmol 1_#。 (3)计算公式:气体摩尔体积 Vm、气体体积 V 和物质的量 n 之间的关系:! _Vm Vn_#。 (4)影响因素:气体摩尔体积的数值决定于气体所处的 ! _温度 _#和 ! _压强 _#。 3阿伏加德罗定律及推论
12、 【 精品教育资源文库 】 (1)内容 即 “ 三同 ”( T、 p、 V) 定 “ 一同 ”( N)。 (2)适用范围:单一气体或相互不反应的 ! ! _混合气体 _#。 (3)阿伏加德罗定律的推论 以下用到的符号: 为密度, p 为压强, n 为物质的量, M 为摩尔质量, m 为质量, V为体积, T为热力学温度。 前提条件 结论 公式 语言叙述 T、 p相同 V1V2n1n2 同温同压下,气体的 ! _体积之比 _#等于其物质的量之比 T、 p相同 1 2M1M2 同温同压下,两气体的 ! _密度之比 _#等于其摩尔质量 (或相对 分子质量 )之比 T、 V相同 p1p2n1n2 同
13、温同体积下,两气体的 ! _压强之比 _#等于其物质的量之比 (1)气体的体积受温度和压强影响,和分子微粒的大小无关。 (2)使用 Vm22.4 Lmol 1时,需注意以下三个方面: 一个条件:标准状况 (0 , 101 kPa)。 一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是相互不反应的混合气体。水、苯、SO3、 HF、 CCl4、己烷、 CS2、 CHCl3、 Br2、乙醇等物质在标准状况下不是气体。 两个数据: “1 mol ”“ 约 22.4 L” 。 1判断正误,正确的划 “” ,错误的划 “” 。 (1)(2017 全国卷 )2.24 L (标准状况 )苯在 O2中完全燃烧,得到
14、 0.6NA个 CO2分子。( ) (2)(2016 四川卷 )标准状况下, 5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为 0.5NA。 ( ) (3)标准状况下, 22.4 L N2和 H2的混合气体中含有 NA个原子。 ( ) (4)标准状况下, 11.2 L苯中含有的分子的数目为 0.5NA。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (5)常温常压下, 22.4 L氯气 与足量镁粉充分反应,转移的电子数为 2NA。 ( ) (6)常温常压下, 2.24 L CO和 CO2的混合气体中含有的碳原子的数目为 0.1NA。 ( ) 2设阿伏加德罗常数的值为 NA,标准状况下, m g O2和 N2的混合气体中含有 b个分子,则 n g该混合气体在相同状况下所占的体积 (L)应是 ( A ) A 22.4nbmNAB 22.4mbnNAC 22.4nNAmb D nbNA22.4m 一 阿伏加 德罗定律及其推论的应用 1求物质的摩尔质量 (相对分子质量 ):同温同压下,气体 A 的密度 (A)与气体 B的密度 (B)之比称为气体 A 对气体 B 的相对密度,即 D (A)/ (B) Mr(A)/Mr(B)。根据气体的相对密度 ? ?D 21求: M2 D M1。 2确定气体的分子组成:根据阿伏加德罗定